(57)【要約】【課題】  前分光で計測する場合に蛍光増白剤を含む用紙上の測定であっても高精度な色彩計測を可能にする色彩計測装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着画像濃度センサ２０は、光源として紫外光の発光ダイオード２１ａと可視光の発光ダイオード２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとを備えている。発光ダイオード２１ａ〜２１ｄからの光は、用紙上のサンプル画像における照射スポットエリア内に照射され、その反射光が集光レンズ２３で集光されて紫外光カットフィルタ２４で紫外光成分を除去された後に受光素子２５に受光される。受光素子２５で受光された反射光について色彩値が計測されるとともに、反射光に含まれる蛍光成分を検出する。蛍光成分に基づいて色彩値を補正する。これによって、用紙に蛍光増白剤が含まれる場合でも、その蛍光成分の影響を考慮した色彩値を得ることができる。【選択図】  図４
2005265752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に形成された画像の色彩値を計測するための色彩計測装置において、
発光波長が紫外領域である紫外光源と、
発光波長が紫外領域以外であるとともに発光波長領域が互いに異なる複数の光源と、
前記紫外光源および前記複数の光源によって照明された対象物の画像の反射光に含まれる紫外光成分を除去する紫外光成分除去手段と、
前記紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去された対象物の画像の反射光について色彩値を計測する色彩値計測手段と、
前記紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去された対象物の画像の反射光における蛍光成分を検出する蛍光成分検出手段と、
前記色彩値計測手段により計測された色彩値を、前記蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分に基づいて補正する色彩値補正手段と
を含む色彩計測装置。
【請求項２】
前記複数の光源は可視光発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項３】
前記紫外光源は紫外光発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項４】
前記紫外光源におけるピーク波長は４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項５】
前記蛍光成分検出手段は、４００〜５００ｎｍの波長域の蛍光成分を検出することを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項６】
前記蛍光成分検出手段は、対象物の画像の反射光に含まれる蛍光成分の量を検出し、
前記色彩値補正手段は、前記蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分の量に対応して補正値を決定することを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項７】
前記色彩値補正手段は、前記色彩値計測手段により計測された色彩値に対応して補正値を決定することを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項８】
前記紫外光成分除去手段は光学フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の色彩計測装置。
【請求項９】
記録媒体に形成された画像の色彩値を計測し、その計測結果に基づいて画像形成条件を修正する画像形成装置において、
ある画像形成条件でサンプル画像を記録媒体に形成するサンプル画像形成手段と、
発光波長が紫外領域である紫外光源と、
発光波長が紫外領域以外であるとともに発光波長領域が互いに異なる複数の光源と、
前記紫外光源および前記複数の光源によって照明されたサンプル画像の反射光に含まれる紫外光成分を除去する紫外光成分除去手段と、  
前記紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去されたサンプル画像の反射光について色彩値を計測する色彩値計測手段と、
前記紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去されたサンプル画像の反射光における蛍光成分を検出する蛍光成分検出手段と、
前記色彩値計測手段により計測された色彩値を、前記蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分に基づいて補正する色彩値補正手段と、
前記色彩値補正手段により補正された色彩値に基づいてサンプル画像を形成した画像形成条件を修正する画像形成条件修正手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項１０】
前記色彩値計測手段は、前記サンプル画像形成手段よりも記録媒体搬送方向下流側に位置することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記複数の光源は可視光発光ダイオードであり、前記紫外光源は紫外光発光ダイオードであることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記紫外光成分除去手段は光学フィルタであることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記サンプル画像形成手段は、イエロー、シアン、マゼンタ及び黒の色材のうちのいずれか１つ又は複数によってサンプル画像を形成することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録媒体（記録シート）上に形成されたカラー画像の色彩を計測するための色彩計測装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを中心としたネットワーク技術の進展により、画像出力装置としてのネットワークプリンタが急速に普及している。特に、出力する画像のカラー化に伴い、近年、カラープリンタの開発が盛んになっており、カラー画質の維持安定性の向上、複数のカラープリンタ間におけるカラー画質の均一化などの要求が高まってきている。とりわけ、色再現性に関しては、設置環境や経時変化、あるいは機差によらず高い安定性が求められている。
一般に、人間の色差に対する感度は極めて高いことが知られている。時間的・距離的に隣接していない画像であっても、比較すべき画像の色差がL*a*b*表色系においてΔＥ＝５程度あれば観測者や状況によらず識別可能であり、差が認識できなくなるためにはΔＥ＝３程度でなければならない。(D.H. Alman, R.S. Berns, G.D. Snyder and W.A. Larsen, Performance Testing of Color-Difference Metrics Using a Color Tolerance Dataset, COLOR research and application, vol. 14, Number 3, June 1989)
このような事実から、画像再現性の目標レベルを人間の色差認識限界以下に設定しようとすると、画像形成装置に対する要求値は色差ΔＥ＝３以下といったような非常に高いものになる。しかし、周知のように従来の電子写真方式では各プロセスが不安定であり、このような高い要求値を満たすことは不可能であった。これは、そもそも電子写真方式が静電現象を利用しているためであり、装置が置かれた温度や湿度などの環境条件や、感光体や現像剤の経時的な劣化などにより、装置自体の画像出力状態が変わり、画像再現性が変動してしまうためである。
【０００３】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像濃度を最適に保つためのフィードバック制御がごく一般に用いられている。従来の一般的なフィードバック制御の内容は、濃度パッチにより濃度再現状況や装置内の環境条件をモニタして目標濃度との誤差分を求め、これにフィードバックゲインを乗じることによって、制御用アクチュエータの設定値補正量を算出するものである例としては、特開昭６２−２９６６６９号公報、特開昭６３−１８５２７９号公報または特開平５−１９９４０７号公報に代表されるように、装置本体に組み込まれた画像読み取り部を利用するものが数多くある。このような方法では、画像を検知するためには一旦出力された画像を画像読み取り部に移して再度読み取りを行うという作業をユーザ自身が行わねばならず、日常の画質管理としては甚だ煩わしいものであった。また、プリンタなどのように画像読み取り部を備えていない画像形成装置の場合、原理的に画像を検知することができない。
【０００４】
これらに対応するために、定着工程後にオンラインでの出力画像モニタを可能にする手段としてのカラー画像モニタ用センサが提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１におけるセンサは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)の各トナー単色に対応した、ブルー(Ｂ)、グリーン(Ｇ)、レッド(Ｒ)の発光ダイオード(ＬＥＤ)を光源として、出力画像からの反射光をフォトダイオードによって受光する構成のものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７１２７９号公報(第４〜５頁、図３)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年高画質化を狙いとして、見た目上の白色度を得るために用紙に蛍光増白剤が用いられている場合がある。蛍光増白剤とは、用紙の白色度向上を目的として用いられる添加剤で、波長４００ｎｍ以下の紫外(ＵＶ)光を照射することにより、波長４４０ｎｍ付近の青色光を蛍光として放射する。蛍光増白剤を含まない用紙はやや黄色がかって見えるのに対し、照明光源が紫外光を含む場合、蛍光増白剤を含む用紙は（黄色の補色である）青色が補われるため、白色度が向上する。
【０００７】
一般的な「後分光型カラーセンサ」の場合、色彩計測に用いられる標準光源(Ｄ６５、Ｄ５０等)は紫外成分を含むため、蛍光増白剤が添加された用紙の場合、計測された色彩値は蛍光成分を含んだ分光反射特性をもとに算出される。一方、「前分光型カラーセンサ」の場合は、ある波長範囲内に帯域が限定された可視光を照明光として使用するため、原理的に蛍光が発生しない。したがって、「前分光型カラーセンサ」においては蛍光成分は検知されず、計測された色彩値には蛍光成分は含まれない。
光源フィルタやＬＥＤなどの分光光源を使用する「前分光型カラーセンサ」は、白色光源による反射光を回折格子や多数のフィルタで分光する「後分光型カラーセンサ」と比べると、小型かつ安価であることからコストやサイズの点で有利である。しかし、「前分光型カラーセンサ」においては、原理上蛍光成分を計測することができないため、蛍光増白剤を含む用紙上の色彩値を測定するうえで、高精度な計測が困難であり、目視での色の見えと測定値が異なるおそれがあった。したがって、「前分光型カラーセンサ」の特徴である小型低コストという利点を生かすことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、前分光で計測する場合に蛍光増白剤を含む用紙上の測定であっても高精度な色彩計測を可能にすることにある。
また、別の目的は、安価かつ小型の装置で上記高精度な色彩計測を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される色彩計測装置は、波長分布の異なる光を照射する複数の光源を備え、後分光型よりもコストやサイズの点で有利な前分光型の色彩計測装置において、紫外光源と紫外光除去手段とを追加し、蛍光成分の計測ができるように構成し、これによって白色度向上のために蛍光を放射する記録媒体上の色彩値を高精度で計測できるようにしている。すなわち、対象物に形成された画像の色彩値を計測するための色彩計測装置において、発光波長が紫外領域である紫外光源と、発光波長が紫外領域以外であるとともに発光波長領域が互いに異なる複数の光源と、紫外光源および複数の光源によって照明された対象物の画像の反射光に含まれる紫外光成分を除去する紫外光成分除去手段と、紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去された対象物の画像の反射光について色彩値を計測する色彩値計測手段と、紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去された対象物の画像の反射光における蛍光成分を検出する蛍光成分検出手段と、色彩値計測手段により計測された色彩値を、蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分に基づいて補正する色彩値補正手段とを含む。
【００１０】
複数の光源は可視光発光ダイオードであることを特徴とすることができ、また、紫外光源は紫外光発光ダイオードであることを特徴とすることができる。これにより色彩計測装置のコストダウン及び小型化に寄与することができる。
また、紫外光源におけるピーク波長は４００ｎｍ以下であることを特徴とすることができ、また、蛍光成分検出手段は、４００〜５００ｎｍの波長域の蛍光成分を検出することを特徴とすることができる。
【００１１】
ここで、蛍光成分検出手段は、対象物の画像の反射光に含まれる蛍光成分の量を検出し、色彩値補正手段は、蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分の量に対応して補正値を決定するように構成すると、蛍光発生の度合いを検出できるので、より的確に色彩値を補正することができるようになり、精度の高い色彩計測が可能となる。
また、色彩値補正手段は、色彩値計測手段により計測された色彩値に対応して補正値を決定するように構成することもできる。その場合においても、より的確な色彩値の補正を行うことができるようになる。
さらに、紫外光成分除去手段は光学フィルタであることを特徴とすることができる。これによって装置のコストダウンや小型化を図ることができる。
【００１２】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、記録媒体に形成された画像の色彩値を計測し、その計測結果に基づいて画像形成条件を修正する画像形成装置において、ある画像形成条件でサンプル画像を記録媒体に形成するサンプル画像形成手段と、発光波長が紫外領域である紫外光源と、発光波長が紫外領域以外であるとともに発光波長領域が互いに異なる複数の光源と、紫外光源および複数の光源によって照明されたサンプル画像の反射光に含まれる紫外光成分を除去する紫外光成分除去手段と、紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去されたサンプル画像の反射光について色彩値を計測する色彩値計測手段と、紫外光成分除去手段により紫外光成分が除去されたサンプル画像の反射光における蛍光成分を検出する蛍光成分検出手段と、色彩値計測手段により計測された色彩値を、蛍光成分検出手段により検出された蛍光成分に基づいて補正する色彩値補正手段と、色彩値補正手段により補正された色彩値に基づいてサンプル画像を形成した画像形成条件を修正する画像形成条件修正手段とを含む。
【００１３】
色彩値計測手段は、サンプル画像形成手段よりも記録媒体搬送方向下流側に位置することを特徴とすることができる。この場合には、いわゆるオンライン色彩計測を行うことができ、色彩計測及びその補正を自動化することができる。
また、サンプル画像形成手段は、イエロー、シアン、マゼンタ及び黒の色材のうちのいずれか１つ又は複数によってサンプル画像を形成することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前分光で計測する場合に蛍光増白剤を含む対象物上の画像について高精度な色彩計測を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の画像出力部（ＩＯＴ：Image Output Terminal）１０の構成を概略的に示した図である。なお、図１では、画像読み取り部や画像処理部の図示を省略し、電子写真方式による画像出力部１０のみを図示している。
図１に示すように、画像出力部１０には、表面にトナー像が形成される感光体１１が備えられている。そして、感光体１１の周囲には、感光体１１を一様に帯電するスコロトロン帯電器１２と、入力画像信号を受けて感光体１１にレーザ光を照射するレーザ出力部のＲＯＳ(Raster Output Scanner)ないしは露光ユニット１３と、ＲＯＳ１３により感光体１１上に形成された静電潜像をトナー現像する現像器１４と、感光体１１上に現像されたトナー像を用紙に転写する転写装置１５と、用紙上の画像を熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器１６と、現像後の感光体１１の表面に残存したトナーや紙粉等を除去するクリーナ１７とが配置されている。また、定着器１６の下流側近傍には、記録用紙に定着された画像の濃度を検出する定着画像濃度センサ（カラーセンサ）２０と、定着画像濃度センサ２０により測定された濃度特性に基づいて画像測定条件を補正する制御装置３０とが配置されている。
【００１６】
次に、画像出力部１０における画像出力手順について説明する。まず、図示しない画像読み取り部で原稿を読み取ったり図示しない外部コンピュータ等で作成されたりして得られた原画像信号について、図示しない画像処理部で適切な処理を行う。この処理により得られた入力画像信号はＲＯＳ１３に入力され、これによりレーザ光源が変調される。そして、入力画像信号によって変調されたレーザ光線が感光体１１上にラスタ照射される。
一方、感光体１１はスコロトロン帯電器１２によって一様に帯電されており、そのように一様に帯電された感光体１１にＲＯＳ１３からレーザ光線が照射されると、感光体１１の表面には入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像器１４により静電潜像がトナー現像され、現像されたトナー像が転写装置１５によって用紙上に転写され、定着器１６によって定着される。その後、感光体１１はクリーナ１７によりクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。画像出力部１０では、画像形成装置の電源投入時や、ユーザのマニュアル操作によるセットアップ時に、濃度パッチと呼ばれる基準パターンの定着画像（サンプル画像）が形成された用紙が出力される。この用紙に形成された定着画像の濃度（色彩値）が、定着器１６よりも下流側に配置された定着画像濃度センサ２０によって検出され、その結果が制御装置３０に送られる。
【００１７】
次に、定着画像濃度センサ２０による検出結果を基に、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロール回転数、トナー供給係数等の操作量を制御して所望の画像品質を得る過程について説明する。
図２は、画像形成装置の、図１に示す画像出力部の一部を含むブロック図である。同図には、図１に示す画像出力部１０を構成するスコロトロン帯電器１２、露光ユニット（ＲＯＳ）１３、現像器１４、定着画像濃度センサ２０及び制御装置３０が示されている。
制御装置３０には、入力部３１と出力部３２とメモリ３３とが接続されている。制御装置３０は、画像制御部４０と画像出力部５０とＣＰＵ６０とを有する。画像制御部４０は、色変換制御部４１と画像濃度制御部４２と基準画像信号発生部４３とを備えており、定着画像濃度センサ２０の検知結果をもとに、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロール回転数及びトナー供給係数などの操作量の制御を行う。また、画像出力部５０は、色変換処理部５１と光量コントローラ５２と現像コントローラ５３とグリッド電源５４とを備えている。
【００１８】
制御装置３０では、先ず、画像濃度制御部４２からの指示により基準画像信号発生部４３からの基準パターン発生信号を出力部３２に送り、これにより用紙上にサンプル画像としての各色のカラーパッチ（濃度パッチ）が形成される。次に、詳細は後述する定着画像濃度センサ２０によってこのカラーパッチの定着画像濃度が検出され、検出された値が画像濃度制御部４２に送られる。画像濃度制御部４２では、測定された定着画像濃度と、入力部３１を経由してあらかじめメモリ３３内に格納されている基準パターンの定着画像濃度目標値とを入力し、これら定着画像濃度と基準パターンの定着画像濃度目標値との差異に応じて、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロール回転数、トナー供給係数のうち少なくともいずれかの操作量を用いて、スコロトロン帯電器１２、ＲＯＳ１３、現像器１４を制御することにより、所望の画像品質を得る。
【００１９】
また、色変換制御部４１に、測定された定着画像濃度と、入力部３１を経由してあらかじめメモリ３３内に格納されている基準パターンの定着画像濃度目標値とを入力し、これら定着画像濃度と基準パターンの定着画像濃度目標値との差異に応じて色変換処理部５１を経由してフィードバックすることにより、色変換マトリクスの変換係数を補正して所望の画像品質を得てもよい。
【００２０】
次に、定着画像濃度センサ２０について説明する。
図３は、定着画像濃度センサ２０の概略構成をサンプル画像のカラーパッチとともに示した図であり、図４は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）によるセンサ構成の一例を概略的に示した斜視図である。なお、図４では、光源照射手段２２の図示を省略している。
図３に示すように、定着画像濃度センサ２０は、発光ダイオード２１、光源照射手段２２、集光レンズ２３、紫外光カットフィルタ（光学フィルタ）２４及び受光素子（フォトダイオード）２５から構成されている。定着画像濃度センサ２０の照射側には、カラーパッチを含むサンプル画像が位置している。発光ダイオード２１は、サンプル画像に対して４５度傾けられている。なお、発光ダイオード２１の傾斜角度を調整するための調整手段を別途設けても良い。
発光ダイオード２１からの光は光源照射手段２２を介してサンプル画像のカラーパッチに照射され、その反射光が、集光レンズ２３で集光されて紫外光カットフィルタ２４で紫外光成分を除去された後に受光素子２５に受光される。
【００２１】
発光ダイオード２１について更に説明すると、図４に示すように、発光ダイオード２１は、紫外光の発光ダイオード２１ａと、可視光の発光ダイオード２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとからなる。そして、これら４つの発光ダイオード２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを、一組の受光手段に対して集光レンズ２３の光軸を中心に放射状に配置するように構成されている。すなわち、発光ダイオード２１ａ〜２１ｄは、集光レンズ２３の光軸（照射スポットエリア）を中心として発光ダイオード２１ａ〜２１ｄの照射光軸を回転させた所定位置にそれぞれ配置されている。
【００２２】
ここで、前分光型カラーセンサとして最も簡易的なカラーセンサとしては、いわゆる光の三原色である赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各色を光源として用いることが多いが、一般的に高精度な色彩計測を行うためには、不十分である。そこで、ＲＧＢ３色のほかに数色の光源を加えてＣＩＥＬＡＢ値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）を計測する方法がある。これは、４〜５色のＬＥＤ光源をカラーパッチに照射して得られる各色反射率値から、ＸＹＺ値あるいはＬ＊ａ＊ｂ＊値に変換して色彩値として計測を行う方法である。この色彩値変換の際に、数十色から数百色程度の量のカラーパッチサンプルを変換用データベースとして用いており、これらの相関関係の基づき反射率値から色彩値へ変換処理を行う。
また、変換用データベースを用意できない未知の色材の場合や、用紙種類、画像形成方法または色材に依存せずに測定対象カラーパッチの分光特性の違いを精度よく計測したい場合には、一般に可視域での各波長毎に反射特性を計測する方式、いわゆる「分光測色方式」が採用されている。この場合は、６〜８色程度のＬＥＤ光源が必要となる。
このように、複数色の可視光ＬＥＤ光源をもとにしたマルチスペクトルによる高精度な色彩計測が可能であるが、測定対象の用紙が蛍光増白剤を用いている場合には測定した色彩値に誤差が生じるおそれがあった。なお、ここにいう蛍光増白剤とは、用紙の白色度向上を目的として用いられる添加剤をいい、この蛍光増白剤は、波長４００ｎｍ以下の紫外光（ＵＶ光）を照射することにより、波長４４０ｎｍ付近の青色光を蛍光として放射する。
【００２３】
紫外光を照射したときの分光特性について説明する。
図５は、蛍光増白剤を含む用紙へ紫外光を照射したときの分光特性を示すグラフであり、縦軸がスペクトル強度(％)で、横軸が波長（ｎｍ）である。同図における実線Ｓは、蛍光増白剤を含んだ用紙白色部分に波長約３７５ｎｍの紫外光を照射したときの分光反射特性を示したものであり、破線Ｂは、蛍光増白剤を含まない標準白色板に紫外光を照射したときの分光反射特性である。反射光が破線のような分光特性のときは紫外光成分のみであり、蛍光成分を含んでいないことが明らかとなる。
同図の実線Ｓと破線Ｂとを比較すると明らかなように、蛍光増白剤を含む用紙に紫外光を照射した場合には、その紫外光成分が吸収され、ピークが右寄りに移行している。すなわち、よりエネルギーの低い４００〜５００ｎｍの可視光波長域に４４０ｎｍ付近をピークに緩やかな分布を持つ蛍光成分を放射していることがわかる。
この結果、蛍光増白剤を含まない用紙はやや黄色がかって見えるのに対し、蛍光増白剤を含む用紙は、紫外光を含む光源で照明されると、黄色の補色である青色が補われるために白色度が向上する。
ここで、一般に色彩計測に用いられる標準光源（Ｄ５０、Ｄ６５等）には紫外光成分が含まれるため、蛍光増白剤が添加された用紙の場合、計測された色彩値は蛍光の影響を受けることになる。
【００２４】
次に、標準光源を照射したときの分光特性について説明する。
図６は、蛍光増白剤を多く含む用紙上における分光反射特性を示すグラフであり、縦軸が反射率（％）で、横軸が波長（ｎｍ）である。蛍光増白剤をほとんど含まない用紙上における分光反射特性は曲線Ｆで示すように、全ての波長域でほぼ同じ反射率を示している。また、短波長領域に高い反射率を示すものでは、曲線Ｈで示すように、波長４４０ｎｍ付近でピーク強度を持っており、蛍光が放射されていることが明らかになる。なお、破線で赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各色についての波長に対して反射率が変化する様子も示している。
【００２５】
ここで、画像の高濃度部では用紙表面が色材によって覆われるため、蛍光の影響は受けにくくなる。したがって、蛍光の影響は測定対象エリアの画像濃度に依存し、すなわち測定対象本来の色彩値に依存する。
そこで、図４を用いて説明したように、色彩計測のための可視光の発光ダイオード２１ｂ〜２１ｄとは別に、単色の紫外光の発光ダイオード２１ａを定着画像濃度センサ２０に設置し、蛍光成分検知用として用いることができる。この紫外光の発光ダイオード２１ａは、駆動条件や形状、サイズなど従来の可視光の発光ダイオード２１ｂ〜２１ｄとほぼ同じであり、新たに付加的な要素を必要とせずに追加設置することが可能である。
【００２６】
また、図３を用いて既に説明したように、サンプル画像のカラーパッチと受光素子２５の間に、約４００ｎｍ以下の波長を除去する紫外光カットフィルタ２４が設置されている。紫外光の発光ダイオード２１ａからカラーパッチに照射された紫外光は、用紙に蛍光剤が含まれない場合にはそのまま紫外光として反射するため、紫外光カットフィルタ２４により取り除かれ、受光素子２５には入射しない。一方、蛍光剤が含まれる場合は、カラーパッチからの紫外反射光に加え、可視光領域の蛍光成分が放射される。紫外光は紫外光カットフィルタ２４により取り除かれ、受光素子２５には蛍光成分のみが入射する。また、蛍光増白剤の添加量に依存して、放射される蛍光成分量も変化することから、蛍光の有無だけでなく、蛍光の放射量も検知することができる。
このようにして、紫外光の発光ダイオードと紫外光カットフィルタ２４との組み合わせにより、用紙に含まれる蛍光増白剤の程度に応じた蛍光成分の放射量を検知することが可能となる。
【００２７】
次に、本実施形態の要部である色彩値の計測から画像形成条件の修正までの一連の処理内容について説明する。
図７は、画像形成装置の、定着画像濃度センサ２０及び制御装置３０の一部を含むブロック図である。同図には、紫外光の光源７１、複数の可視光の光源７２、サンプル画像形成手段７３、サンプル画像７４、紫外光除去手段７５、色彩値計測手段７６、蛍光成分検出手段７７、色彩値補正手段７８及び画像形成条件修正手段７９が示されている。
【００２８】
付言すると、図７の紫外光の光源７１は、図４に示す紫外光の発光ダイオード２１ａに相当し、図７の複数の可視光の光源７２は、図４に示す可視光の発光ダイオード２１ｂ〜２１ｄに相当し、図７の紫外光除去手段７５は図４の紫外光カットフィルタ２４に相当し、図７の色彩値計測手段７６及び蛍光成分検出手段７７は図４の受光素子２５に相当するものであり、これらは定着画像濃度センサ２０の一部を構成している。なお、紫外光の光源７１は発光波長が紫外領域であり、また、複数の可視光の光源７２は、発光波長が紫外領域以外であり発光波長領域が互いに異なっている（ずれている）もので構成されている。
また、図７のサンプル画像形成手段７３は、図２の出力部３２等に相当するものである。さらにまた、図７の色彩値補正手段７８と画像形成条件修正手段７９は、図２に示す画像制御部４０の色変換制御部４１及び画像濃度制御部４２等に相当するものである。
【００２９】
まず、サンプル画像形成手段７３によってある画像形成条件で記録媒体に形成されたサンプル画像７４の照射スポットエリアに向けて紫外光の光源７１及び可視光の複数の光源７２が照射される。なお、サンプル画像形成手段７３は、イエロー、シアン、マゼンタ及び黒の色材のうちのいずれか１つ又はこれらの複数の組み合わせによってサンプル画像７４を形成するように構成してもよい。
サンプル画像７４の反射光には紫外光の光源７１による紫外光成分が含まれているので、反射光に含まれる紫外光成分は、紫外光除去手段７５により除去される。紫外光成分が除去されたサンプル画像７４の反射光は、色彩値計測手段７６及び蛍光成分検出手段７７に入射する。
色彩値計測手段７６は、サンプル画像７４の反射光についての色彩値を計測し、蛍光成分検出手段７７は、サンプル画像７４の反射光についての蛍光成分を検出する。ここで、蛍光成分検出手段７７が、蛍光成分の有無を検出するのみならず、蛍光成分の量も検出できるように構成してもよい。また、蛍光成分検出手段７７は、４００〜５００ｎｍの波長域の蛍光成分を検出するように構成してもよい。
【００３０】
次に、色彩値補正手段７８が、色彩値計測手段７６により計測された色彩値を、蛍光成分検出手段７７により検出された蛍光成分に基づいて決定し補正する。図５に示すように、蛍光成分の分光特性はほぼ既知であるため、蛍光を含めた色彩値を推定し補正することが可能である。例えば、「刺激値測定方式」であれば、Ｘ値およびＺ値を補正すればよく、「分光測定方式」であれば、波長域４００〜５００ｎｍの反射率値を補正すればよい。
なお、前述したとおり、蛍光の影響は測定対象エリアの画像濃度、すなわちカラーパッチ本来の色彩値に依存する。したがって、補正前の測定された色彩値をもとに補正量を調整する必要がある。調整方法としては、実測データをもとに統計的に補正式を求めるなどすればよい。
【００３１】
画像形成条件修正手段７９は、色彩値補正手段７８により補正された色彩値に基づいてサンプル画像７４を形成した画像形成条件を修正する。
【００３２】
以上のように、紫外光源としての紫外光の発光ダイオード２１ａと紫外光カットフィルタ２４の組み合わせにより、極めて簡便に用紙に含まれる蛍光増白剤の影響を検知することができる。さらに、色彩測定と同時に蛍光補正を行うことが可能である。すなわち、本実施形態では、「前分光型カラーセンサ」であっても、蛍光増白剤を含んだ用紙上の色彩計測を高精度に行なうことが可能である。これにより、用紙種類に依存することなく、小型低コストで高精度の色彩計測を行うことが可能となった。
【００３３】
[カラーセンサを単体でオフラインで用いる場合]
なお、本実施形態においては、画像形成装置内でのオンライン色彩計測の例を示したが、別途にカラーセンサ（定着画像濃度センサ２０）を単体で用意し、オフラインで出力画像のモニタを行ってもよく、また汎用の色彩計測装置として用いても良い。
【００３４】
[カラーセンサをオフラインで自動計測装置として用いる場合]
また、本実施形態においては、画像形成装置内でのオンライン色彩計測の例を示したが、別途にカラーセンサを自動計測可能な装置内に設置し、オフラインで出力画像のモニタを行ってもよく、また汎用の色彩計測装置として用いても良い。
【００３５】
[変形例]
(1)本実施形態においては、定着画像濃度センサ２０からの検知情報に基づいて、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロール回転数、トナー供給係数のうち少なくともいずれかの操作量により制御しているが、これ以外の操作量を用いてもよい。また、定着画像濃度センサ２０からの検知情報を用いる制御対象としては、画像濃度制御用以外の制御であってもよい。
(2)本実施形態においては、検知手段からの情報と目標値との差異に応じた単純フィードバック制御を行っているが、これ以外の制御方法、すなわちファジー制御やニューロ制御、又は学習推論型制御などの制御方法であってもよい。
(3)本実施形態においては、色変換マトリクスの変換係数を補正することにより色変換処理を制御しているが、これ以外の方法として、例えば各色の階調性制御により補正を行ってもよい。
(4)本実施形態においては、用途として定着画像濃度センサ２０からの検知情報を用いて何らかの制御を行っているが、これ以外の用途、例えば判断や警告表示等であってもよい。
(5)本実施形態においては、画像形成方法として静電転写方式を用いているが、他の画像形成方式すなわちインクジェット方式、感熱フィルム方式などであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の活用例としては、トナー等を用いて画像形成を行うプリンタや複写機等の画像形成装置への活用がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の画像出力部の構成を概略的に示した図である。
【図２】画像形成装置における画像出力部の一部を含むブロック図である。
【図３】定着画像濃度センサの構成を概略的に示した図である。
【図４】定着画像濃度センサの構成を概略的に示した斜視図である。
【図５】蛍光増白剤を含む用紙へ紫外光を照射したときの分光特性を示したグラフであり、縦軸がスペクトル強度（％）で横軸が波長（ｎｍ）である。
【図６】蛍光増白剤を含む用紙へ紫外光を照射したときの分光特性を示したグラフであり、縦軸が反射率（％）で横軸が波長（ｎｍ）である。
【図７】画像形成装置における定着画像濃度センサ及び制御装置の一部を含むブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…画像出力部、１１…感光体、１２…スコロトロン帯電器、１３…ＲＯＳ、１４…現像器、１５…転写装置、１６…定着器、１７…クリーナ、２０…定着画像濃度センサ、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…発光ダイオード、２２…光源照射手段、２３…集光レンズ、２４…紫外光カットフィルタ、２５…受光素子、３０…制御装置、３１…入力部、３２…出力部、３３…メモリ、４０…画像制御部、４１…色変換制御部、４２…画像濃度制御部、４３…基準画像信号発生部、５０…画像出力部、５１…色変換処理部、５２…光量コントローラ、５３…現像コントローラ、５４…グリッド電源、６０…ＣＰＵ、７１，７２…光源、７３…サンプル画像形成手段、７４…サンプル画像、７５…紫外光除去手段、７６…色彩値計測手段、７７…蛍光成分検出手段、７８…色彩値補正手段、７９…画像形成条件修正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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